Výpočet výkonu vykurovacích kotlov na tuhé palivá

Aby ste si mohli zvoliť kotol na tuhé palivo, musíte venovať pozornosť výkonu. Tento parameter ukazuje, koľko tepla môže konkrétne zariadenie vytvoriť pri pripojení k vykurovaciemu systému. To priamo závisí od toho, či je možné pomocou takéhoto zariadenia zabezpečiť domu teplo v požadovanom množstve alebo nie.

Napríklad v miestnosti, kde je nainštalovaný kotol na pelety s nízkym výkonom, bude v najlepšom prípade chladný. Tiež nie je najlepšou možnosťou inštalácia kotla s nadmernou kapacitou, pretože bude neustále pracovať v ekonomickom režime, čo výrazne zníži indikátor účinnosti.

Takže aby ste mohli vypočítať výkon kotla na vykurovanie súkromného domu, musíte dodržiavať určité pravidlá.

Ako vypočítať výkon vykurovacieho kotla, keď poznáte objem vykurovanej miestnosti?

Tepelný výkon kotla je určený vzorcom:

Q = V × ΔT × K / 850

• Q
  - množstvo tepla v kW / h
• V.
  - objem vykurovanej miestnosti v kubických metroch
• ΔT
  - rozdiel medzi teplotou vonku a vo vnútri domu
• TO
  - koeficient tepelných strát
• 850
  - číslo, vďaka ktorému je možné produkt vyššie uvedených troch parametrov previesť na kW / h

Register TO

môže mať nasledujúce významy:

• 3-4 - ak je konštrukcia budovy zjednodušená a drevená, alebo ak je vyrobená z profilovaného plechu
• 2-2.9 - miestnosť je málo tepelne izolovaná. Takáto miestnosť má jednoduchú štruktúru, dĺžka 1 tehly sa rovná hrúbke steny, okná a strecha majú zjednodušenú konštrukciu
• 1-1.9 - stavebná konštrukcia sa považuje za štandardnú. Tieto domy majú dvojitú tehlovú záložku a niekoľko jednoduchých okien. Strešná strecha obyčajná
• 0,6-0,9 - konštrukcia budovy sa považuje za vylepšenú. Takáto budova má okná s dvojitým zasklením, základňa podlahy je hrubá, steny sú murované a sú dvojito izolované, strecha je zateplená dobrým materiálom.

Ďalej je uvedená situácia, v ktorej sa vykurovací kotol vyberá podľa objemu vykurovanej miestnosti.

Dom má rozlohu 200 m², výška jeho stien je 3 m a tepelná izolácia je prvotriedna. Teplota okolia v blízkosti domu neklesne pod -25 ° C. Ukazuje sa, že ΔT = 20 - (-25) = 45 ° C. Ukazuje sa, že aby ste zistili množstvo tepla, ktoré je potrebné na vykurovanie domu, musíte vykonať nasledujúci výpočet:

Q = 200 × 3 × 45 × 0,9 / 850 = 28,58 kWh

Získaný výsledok by sa nemal ešte zaokrúhľovať, pretože ku kotlu je stále možné pripojiť systém zásobovania teplou vodou.

Ak je voda na umývanie ohrievaná iným spôsobom, potom nemusí byť upravený výsledok, ktorý sa získal nezávisle, a táto etapa výpočtu je konečná.

Ako vypočítať, koľko tepla je potrebné na ohrev vody?

Na výpočet spotreby tepla je v tomto prípade potrebné nezávisle pripočítať spotrebu tepla na dodávku teplej vody k predchádzajúcemu ukazovateľu. Na jeho výpočet môžete použiť nasledujúci vzorec:

Qw = s × m × Δt

• s
  - merné teplo vody, ktoré sa vždy rovná 4200 J / kg K,
• m
  - hmotnosť vody v kg
• Δt
  - rozdiel teplôt medzi ohrievanou vodou a vodou prichádzajúcou z vodovodu.

Napríklad priemerná rodina spotrebuje v priemere 150 litrov teplej vody. Chladiaca kvapalina, ktorá ohrieva kotol, má teplotu 80 ° C a teplota vody prichádzajúcej z vodovodu je 10 ° C, potom Δt = 80 - 10 = 70 ° C.

Preto:

Qw = 4200 × 150 × 70 = 44 100 000 J alebo 12,25 kWh

Potom musíte urobiť nasledovné:

1. Predpokladajme, že musíte ohriať naraz 150 litrov vody, čo znamená, že kapacita nepriameho výmenníka tepla je 150 litrov, preto k 28,58 kW / h musíte pridať 12,25 kW / h.Je to tak preto, lebo ukazovateľ Qzag je nižší ako 40,83, preto bude miestnosť chladnejšia ako očakávaných 20 ° C.
2. Ak je voda ohrievaná po častiach, to znamená, že kapacita nepriameho výmenníka tepla je 50 litrov, musí sa indikátor 12.25 vydeliť číslom 3 a potom sa nezávisle pridať k 28,58. Po týchto výpočtoch sa Qzag rovná 32,67 kW / h. Výsledným indikátorom je výkon kotla, ktorý je potrebný na vykurovanie miestnosti.

https://youtu.be/sm2yTOiXJZ8

Výpočet tepla pre TÚV

Ak chcete vypočítať, koľko tepla je potrebné vynaložiť na ohrev vody, musíte použiť vzorec Qw = s * m * Δt:

• kde c je špecifické teplo vody (indikátor sa vždy rovná 4200 J / kg * K);
• m - hmotnosť vody v kg;
• Δt teplotný rozdiel medzi ohrievanej vody a dodávanej z vodovodu.

Výber kotla podľa oblasti súkromného domu. Ako urobiť výpočet?

Tento výpočet je presnejší, pretože zohľadňuje obrovské množstvo odtieňov. Vyrába sa podľa nasledujúceho vzorca:

Q = 0,1 × S × k1 × k2 × k3 × k4 × k5 × k6 × k7

1. 0,1 kW
   - miera požadovaného tepla na 1 m².
2. S
   - plocha miestnosti, ktorá sa má vykurovať.
3. k1
   zobrazuje teplo, ktoré sa stratilo v dôsledku konštrukcie okien, a má nasledujúce ukazovatele:

• 1,27 - jednoduché sklo pri okne
• 1,00 - okno s dvojitým zasklením
• 0,85 - trojsklo pri okne

1. k2
   zobrazuje teplo, ktoré sa stratilo v dôsledku oblasti okna (Sw). Sw označuje podlahovú plochu Sf. Jeho ukazovatele sú nasledujúce:

• 0,8 - pri Sw / Sf = 0,1;
• 0,9 - pri Sw / Sf = 0,2;
• 1,0 - pri Sw / Sf = 0,3;
• 1,1 - pri Sw / Sf = 0,4;
• 1,2 - pri Sw / Sf = 0,5.

1. k3
   ukazuje únik tepla cez steny. Môže byť nasledovné:

• 1,27 - nekvalitná tepelná izolácia
• 1 - stena domu je hrubá 2 tehly alebo izolácia hrubá 15 cm
• 0,854 - dobrá tepelná izolácia

1. k4
   zobrazuje množstvo strateného tepla v dôsledku teploty mimo budovy. Má nasledujúce ukazovatele:

• 0,7, keď tz = -10 ° C;
• 0,9 pre tz = -15 ° C;
• 1,1 pre tz = -20 ° C;
• 1,3 pre tz = -25 ° C;
• 1,5 pre tz = -30 ° C.

1. k5
   ukazuje, koľko tepla sa stratí kvôli vonkajším stenám. Má nasledujúce významy:

• 1,1 v budove 1 vonkajšia stena
• 1,2 v budove 2 vonkajšie steny
• 1.3 v budove 3 vonkajšie steny
• 1,4 v budove 4 vonkajšie steny

1. k6
   zobrazuje množstvo tepla, ktoré je potrebné dodatočne a závisí od výšky stropu (H):

• 1 - pre výšku stropu 2,5 m;
• 1,05 - pre výšku stropu 3,0 m;
• 1,1 - pre výšku stropu 3,5 m;
• 1,15 - pre výšku stropu 4,0 m;
• 1,2 - pre výšku stropu 4,5 m.

1. k7
   ukazuje, koľko tepla sa stratilo. Závisí to od typu budovy, ktorá sa nachádza nad vykurovanou miestnosťou. Má nasledujúce ukazovatele:

• 0,8 vykurovaná miestnosť;
• 0,9 teplé podkrovie;
• 1 studené podkrovie.

Ako príklad si vezmeme rovnaké počiatočné podmienky, okrem parametra okien, ktoré majú jednotku trojitého skla a tvoria 30% podlahovej plochy. Konštrukcia má 4 vonkajšie steny a nad ňou studené podkrovie.

Potom bude výpočet vyzerať takto:

Q = 0,1 x 200 x 0,85 x 1 x 0,854 x 1,3 x 1,4 x 1,05 x 1 = 27,74 kWh

Tento ukazovateľ sa musí zvýšiť, musíte k tomu nezávisle pridať množstvo tepla, ktoré je potrebné na prípravu TÚV, ak je pripojená k bojleru.

Ak nepotrebujete vykonávať presné výpočty, môžete použiť univerzálnu tabuľku. Pomocou neho môžete určiť výkon kotla podľa plochy domu. Napríklad kotol s výkonom 19 kW je vhodný na vykurovanie miestnosti s rozlohou 150 metrov štvorcových a 200 metrov štvorcových na kúrenie. bude vyžadovať 22 kW.

Vyššie uvedené metódy sú veľmi užitočné pri výpočte výkonu kotla na vykurovanie domu.

Metódy výpočtu

Na udržanie príjemnej teploty v obytných priestoroch, nezávisle na vybavení vykurovacieho systému, je potrebné brať do úvahy tepelné straty cez podlahovú základňu, steny, strop, dvere a okenné konštrukcie. V prípade silných mrazov musí byť rezerva energie.

Podľa objemu vykurovanej oblasti

Vzorec na výpočet tepla:

Q = V × ΔT × K / 850, kde

• Q je množstvo tepelnej energie, kW / h;
• V je objem miestnosti, m³;
• ΔT je teplotný rozdiel medzi vonkajším a vnútorným prostredím vzduchu;
• K - koeficient straty tepelnej energie;
• 850 je konštantné číslo na prepočet na kWh.

Množstvo tepla môžete vypočítať podľa objemu vykurovanej plochy.

Hodnoty tepelného koeficientu pre rôzne objekty:

• vylepšené stavebné konštrukcie (tehlové steny, hrubé podlahy, okná s dvojitým zasklením v okenných otvoroch, izolácia sa vykonáva v 2 vrstvách) - K = 0,6-0,9;
• štandardné obytné budovy - K = 1-1,9;
• zjednodušená výstavba domov s jednou vrstvou tepelnej izolácie a štandardnými oknami - K = 2-2,9;
• drevostavby - K = 3-4.

Pri výpočte požadovaného množstva tepla pre všetky obytné miestnosti domu je potrebné brať do úvahy ohrev vody pre potreby rodiny spotrebiteľa.

Pri ploche miestnosti

Pri výpočte množstva tepla potrebného pre miestnosť sa berie do úvahy veľa odtieňov, takže táto metóda je presnejšia.

Vzorec: Q = 0,1 × S × k1 × k2 × k3 ... .. k7, kde

• miera tepelnej energie - 0,1 kW / m²;
• S je oblasť územia;
• k1 - indikátor strát okennými konštrukciami (jednoduchá sklenená jednotka - 1,27, dvojitá - 1, trojitá - 0,85);
• k2 je spotreba tepla na ploche okna (Sw) vo vzťahu k podlahovej ploche Sf (pri Sw / Sf = 0,1, k2 = 0,8; 0,2 až 0,9; 0,3 až 1,0; 0, 4 až 1,1 a 0,5 až 1,2). ;
• k3 - únik energie cez steny miestnosti (pri použití nekvalitného izolačného materiálu - 1,27; pri použití materiálu s hrúbkou 15 cm alebo dvojitého muriva - 1,0; pri vysoko kvalitnej izolácii - 0,854);
• k4 - tepelné straty v dôsledku vonkajšej teploty (pri T = -10 ° C, k4 = 0,7, v uvedenom poradí, -15 ° C až 0,9; -20 ° C až 1,1; -25 ° C až 1, 3; -30 ° C až 1,5);
• k5 - náklady na energiu v dôsledku 1 vonkajšej steny - 1,1; 2 - 1,2; 3 - 1,3; 4 - 1,4;
• k6 - dodatočné množstvo tepla v závislosti od výšky stropu miestnosti: H = 2,5 m, K = 1, respektíve 3 m až 1,05; 3,5 m až 1,1; 4 m až 1,15; 4,5 m až 1,2;
• k7 - energetické straty v závislosti od konštrukcie umiestnenej nad vykurovanou miestnosťou (studené podkrovie - K = 1, izolované - 0,9, vykurovaná miestnosť - 0,8).

Pri vykonávaní výpočtu sa berie do úvahy veľa odtieňov.

Napríklad budova má 4 vonkajšie steny, okenné otvory sú vybavené jednotkami trojitého skla, ktorých parametre sú v porovnaní s podlahovou plochou 30%. Medzi stropom a strešnou konštrukciou je studené podkrovie.

Výpočtový vzorec: Q = 0,1 × 200 × 0,85 × 1 × 0,854 × 1,3 × 1,4 × 1,05 × 1 = 27,74 kWh.

Výsledný indikátor sa zvyšuje o množstvo tepelnej energie, ktoré je potrebné na dodávku teplej vody (ak je tento systém pripojený k prístroju na tuhé palivo).

Výpočet pre teplovodný kotol

Tento ukazovateľ sa získa pomocou nasledujúceho vzorca:

Qw = s × m × Δt, kde

• Qv - energia potrebná pre teplovodný kotol;
• c - špecifická tepelná kapacita kvapaliny (konštantná hodnota rovná 4200 J / kg * K);
• m je hmotnosť vody;
• Δt je teplotný rozdiel medzi studenou a ohrievanou kvapalinou.

Nesprávne zvolený výkon kotla povedie k zvýšeniu spotreby energie.

Napríklad štvorčlenná rodina spotrebuje 150 litrov teplej vody za deň. Kotol je vybavený tepelným nosičom schopným ohrievať kvapalinu prichádzajúcu zo spoločného komunikačného systému od T = 10 ° C do T = 80 ° C. V tomto prípade je teplotný rozdiel Δt = 80 - 10 = 70 ° C.

Nahradíme všetky hodnoty vo vzorci a dostaneme:

Qw = 4200 J / kg * K × 150 kg × 70 ° C = 44 100 000 J (preložené ako 12,25 kW / h).

Napríklad na umývanie musíte okamžite zohriať 150 litrov vody. Podľa toho má nepriamy výmenník tepla objem 150 litrov. Preto k 28,58 kW / h (spotreba energie pre miestnosť) treba pripočítať ďalších 12,25 kW / h (ohrev vody). V tomto prípade je hodnota Qzag nižšia ako 40,83 kW / h, t.j. teplota vzduchu v miestnostiach bude nižšia ako vypočítaných 20 ° C.

Pri dávkovom ohreve kvapaliny (kapacita nepriameho výmenníka tepla = 50 l) budú náklady 12,25 kW / 3 = 4,08 kW / h. Podľa toho Qzag = 28,58 + 4,08 = 32,66 kW / h. Toto je požadovaný výkon vykurovacieho zariadenia na udržanie teploty v miestnosti nad 20 ° C a ohriatie nádoby s vodou na domáce použitie.

Výpočet skutočného výkonu dlho spaľovacieho kotla na príklade „Kupper PRACTIC-8“

Konštrukcia väčšiny kotlov je navrhnutá pre konkrétny typ paliva, s ktorým bude toto zariadenie pracovať.Ak sa pre kotol použije iná kategória paliva, ktorá pre neho nie je preradená, účinnosť sa výrazne zníži. Je tiež potrebné pamätať na možné dôsledky použitia paliva, ktoré nedodáva výrobca kotlového zariadenia.

Teraz si ukážeme postup výpočtu na príklade kotla Teplodar, modelu Kupper PRACTIC-8. Toto zariadenie je určené pre vykurovací systém obytných budov a iných priestorov, ktoré majú plochu menšiu ako 80 m². Tento kotol je tiež univerzálny a môže pracovať nielen v uzavretých vykurovacích systémoch, ale aj v otvorených systémoch s núteným obehom chladiacej kvapaliny. Tento kotol má nasledujúce technické vlastnosti:

1. schopnosť používať palivové drevo ako palivo;
2. v priemere za hodinu spáli 10 palivového dreva;
3. výkon tohto kotla je 80 kW;
4. ložná komora má objem 300 litrov;
5. Účinnosť je 85%.

Predpokladajme, že majiteľ používa ako palivo na vykurovanie miestnosti osikové drevo. 1 kg tohto druhu palivového dreva dáva 2,82 kWh. Za jednu hodinu kotol spotrebuje 15 kg palivového dreva, preto vyrobí teplo 2,82 × 15 × 0,87 = 36,801 kWh tepla (0,87 je účinnosť).

Toto zariadenie nestačí na vykurovanie miestnosti, ktorá má výmenník tepla s objemom 150 litrov, ale ak má TÚV výmenník tepla s objemom 50 litrov, potom bude výkon tohto kotla celkom dostačujúci. Aby ste dosiahli požadovaný výsledok 32,67 kW / h, musíte minúť 13,31 kg osikového palivového dreva. Výpočet vykonáme pomocou vzorca (32,67 / (2,82 × 0,87) = 13,31). V tomto prípade bolo potrebné teplo určené metódou výpočtu objemu.

Môžete tiež urobiť nezávislý výpočet a zistiť čas, ktorý je potrebný na to, aby kotol spálil všetko palivové drevo. 1 liter osikového dreva má hmotnosť 0,143 kg. Do ložného priestoru sa preto zmestí 294 × 0,143 = 42 kg palivového dreva. Toľko dreva bude stačiť na to, aby sa udržalo teplé dlhšie ako 3 hodiny. Toto je príliš krátka doba, preto je v tomto prípade potrebné nájsť kotol s 2-krát väčšou veľkosťou pece.

Môžete tiež vyhľadať palivový kotol, ktorý je určený na niekoľko druhov paliva. Napríklad kotol z rovnakého, iba modelu Kupper PRO-22, ktorý môže pracovať nielen na dreve, ale aj na uhlí. V takom prípade bude pri použití rôznych druhov paliva rozdielny výkon. Výpočet sa vykonáva nezávisle, pričom sa osobitne zohľadňuje účinnosť každého druhu paliva a neskôr sa vyberie najlepšia možnosť.

Dôležitosť výpočtu výkonu kotla

Váš komfort v najchladnejšom zimnom období závisí od toho, ako správne je zvolený vykurovací kotol z hľadiska výkonu. Od toho závisí aj možnosť inštalácie akumulačného kotla na teplú vodu alebo položenia systému teplej podlahy. Ak sa chystáte svojej rodine poskytnúť všetky výhody civilizácie, potom by výkon kotla mal stačiť na všetky ďalšie zariadenia, nielen na vykurovanie.

Viac ako je potrebné

Je chybou myslieť si, že je potrebné brať kotol s rezervou kW. Sila zariadenia, ktoré sa nepoužije, sú peniaze hodené do vetra, a navyše nie malé.

Je to ďalší dôvod, prečo je to nežiaduce - týka sa to vašej bezpečnosti. Ak ste si kúpili príliš silný kotol a vykurovací systém bol nastavený na základe parametrov domu, ako to mnohí robia, potom to jednoducho nemusí vydržať zaťaženie. K poruche meracích prístrojov, prelomeniu rúr s vriacou vodou z dôvodu vysokého tlaku, požiaru a iných nebezpečných situácií môže dôjsť kedykoľvek.

Menej, ako je potrebné

Výber kotla na tuhé palivo s menším výkonom, ako vyžaduje miestnosť, znamená menej peňazí vynaložených z rodinného rozpočtu. Môžete si tiež zvoliť veľmi malú miestnosť pre kotolňu. Koniec koncov, kotly na tuhé palivá s nízkym výkonom vyžadujú menšiu bezpečnostnú zónu.

Výber zariadenia s príliš nízkymi ukazovateľmi kW však v zimných mesiacoch hrozí chladom. A aj keď je pre vás príjemná teplota vzduchu v dome 15 - 17 ° C, neznamená to, že je vhodný pre samotný dom a vašu rekonštrukciu.

Pri tejto úrovni vykurovania môžu byť steny miestami vlhké: tapety sa odlupujú a huba sa množí. Počítajte preto s výdavkami na opravy a ošetrenie celej rodiny.

Na základe vyššie uvedeného by sa do vášho domova mal hodiť kotol na tuhé palivo. Inak sa nedá vyhnúť ďalším nákladom na peniaze, čas a nervy.